JPH10281603A - Ice making machine and its control method - Google Patents
Ice making machine and its control methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、製氷機に関し、特
に自動製氷機の制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ice maker, and more particularly to a method for controlling an automatic ice maker.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】多くの
自動製氷機がここ何年にもわたって開発された。これら
製氷機の大抵のものは、給電系及び給水系に接続され、
標準型冷凍装置又は冷凍系を用いて氷を製造する自立形
ユニットであった。製氷機は凍結サイクル及び収穫サイ
クルを通じて製氷機を自動的に操作し、十分な氷の供給
量が得られると製氷機の作動を停止させる制御装置又は
制御系を有する場合が多い。かかる製氷機は、数百ポン
ドの氷を一時間で製造する大型機から数ポンドの氷を一
時間で製造する小型機まであらゆるサイズが揃ってお
り、かかる各種製氷機の制御系は、複雑精巧なものから
単純なものまで様々である。多くの角氷製氷機は、圧縮
機からの高温冷媒を角氷成形用蒸発器板の背部に取り付
けられた蒸発器に直接送ることによって角氷を収穫する
高温ガスバイパス弁を用いている。水を凍結して氷にし
ないで、その代わりに蒸発器は氷を溶かす。収穫サイク
ルの開始時期及び終了時期を知ることは、重要である。
製氷機の最大効率を達成するには、氷が十分生じたとき
に収穫サイクルを開始させ、そして、氷が氷成形蒸発器
板から放出されると収穫サイクルを直ぐに停止させるこ
とが必要である。従来特許は、収穫サイクルを開始させ
る氷厚さセンサ及び氷成形蒸発器板からの角氷の落下時
を検出する電気機械式センサ、例えば水カーテンスイッ
チの使用を教示している。収穫サイクルを開始させたり
停止させる他の制御センサ及び機構が数多く存在する。BACKGROUND OF THE INVENTION Many automatic ice machines have been developed over the years. Most of these ice machines are connected to the power and water supply systems,
It was a free-standing unit that produced ice using a standard refrigeration system or refrigeration system. Icemakers often have a controller or control system that automatically operates the icemaker throughout the freezing and harvesting cycles and stops operation of the icemaker when a sufficient supply of ice is obtained. Such ice machines range in size from large machines that produce hundreds of pounds of ice in one hour to small machines that produce hundreds of pounds of ice in one hour. From simple to simple. Many ice cube icemakers use a hot gas bypass valve that harvests ice cubes by sending the hot refrigerant from the compressor directly to an evaporator attached to the back of the ice cube forming evaporator plate. Instead of freezing the water into ice, the evaporator instead thaws the ice. It is important to know when the harvest cycle begins and ends.
To achieve the maximum efficiency of the ice maker, it is necessary to start the harvest cycle when sufficient ice has formed and stop the harvest cycle as soon as the ice is released from the ice-formed evaporator plate. Prior patents teach the use of an ice thickness sensor to initiate a harvest cycle and an electromechanical sensor to detect when ice cubes fall from an ice formed evaporator plate, such as a water curtain switch. There are many other control sensors and mechanisms that start and stop the harvest cycle.
【０００３】複雑精巧な制御系のうち多くのものに関す
る一問題は、これら制御系が製氷機のコストを相当に増
大させる構成要素を必要とすることにある。製造費が最
小限に抑えられる比較的小型の製氷機については、制御
系が製氷機を最も効率のよい仕方では作動させることが
ないというトレードオフの関係がある。たとえば、製氷
機の中には、凍結サイクル及び収穫サイクルの持続時間
が、圧縮機の吸込み側の冷媒の温度又は圧力を測定する
センサに基づくものがある。また製氷機によっては、蒸
発器又はその出口に設けられたサーモスタットを利用す
るものもある。これらの製氷機では、所定の温度に達す
ると製氷機が収穫サイクルに切り替わり、別の温度に達
すると製氷機が切り替わって凍結サイクルに戻る。周囲
温度が温かいと、凍結サイクル持続時間は長くなる。か
かる製氷機の中には、調節ノブが設けられていて、角氷
厚さが厚すぎたり薄すぎると、サイクル時間を所望に応
じて増減できるようになっているものがある。One problem with many of the sophisticated control systems is that they require components that add significantly to the cost of the ice maker. For relatively small ice machines that minimize manufacturing costs, there is a trade-off in that the control system does not operate the ice machine in the most efficient manner. For example, in some ice machines, the duration of the freeze and harvest cycles is based on sensors that measure the temperature or pressure of the refrigerant on the suction side of the compressor. Some ice making machines use a thermostat provided at the evaporator or at the outlet thereof. In these ice machines, when the predetermined temperature is reached, the ice machine switches to the harvest cycle, and when another temperature is reached, the ice machine switches and returns to the freezing cycle. The warmer the ambient temperature, the longer the freeze cycle duration. Some such ice makers have an adjustment knob that allows the cycle time to be increased or decreased as desired if the ice cube thickness is too thick or too thin.
【０００４】簡単な制御系に関する一問題は、これが幾
つかの変数を自動的には考慮しないということである。
たとえば、最適な凍結サイクル及び収穫サイクル持続時
間は、周囲空気温度だけでなく、凝縮器をどのようにク
リーニングするかとか何らかの異物が凝縮器の前を通り
過ぎようとする空気の流れを遮断しているのかどうかと
いうような要因にも左右される。調節ノブを用いるとこ
れら要因の変化に合わせてサイクル時間を調節できる
が、これには点検整備の技術者が必要である場合が多
く、また、かかる調節は適正には行われない。その結
果、製氷機は十分な氷を製造できず、しかも必要レベル
以上に高い運転費がかかる。アルベレツ氏等に付与され
た米国特許第５，１８２，９２５号及び第５，２９１，
７５２号は、リザーバに当初入れられた一回分の水のう
ち十分な量が凍って氷になり、それにより低水位センサ
を引き外すと、収穫サイクルを開始させる製氷機を開示
している。凝縮器の出口に配置されたサーミスタを用い
て収穫サイクルを終了させる。高温ガス霜取り弁を通っ
て流れている高温ガスがどれほど高温かが分かるように
冷媒の温度は収穫サイクルの最初にサーミスタによって
測定される。次に、マイクロコントローラが、収穫サイ
クルの完了時に蒸発器からの冷媒温度がどれほどである
べきかを決定する。蒸発器の出口側に設けられた別のサ
ーミスタをモニターし、この温度に達すると、制御系は
収穫サイクルを終了させて凍結サイクルに戻る。別法と
して、マイクロコントローラは収穫持続時間を設定す
る。さらに別の手法として、マイクロコントローラは、
蒸発器を出る冷媒の昇温速度を見て、実質的な昇温が検
出されると、収穫サイクルを停止させる。[0004] One problem with simple control systems is that they do not automatically take into account some variables.
For example, the optimal freezing and harvesting cycle durations are not only the ambient air temperature, but also how to clean the condenser and the flow of air where any foreign objects try to pass in front of the condenser. It depends on factors such as whether or not. The use of adjustment knobs allows the cycle time to be adjusted in response to changes in these factors, but often requires a service technician, and such adjustments are not performed properly. As a result, the ice maker cannot produce enough ice, and the operation cost is higher than necessary. U.S. Patent Nos. 5,182,925 and 5,291 to Alberez et al.
No. 752 discloses an ice maker in which a sufficient amount of a single dose of water initially placed in a reservoir freezes to ice, thereby triggering a harvest cycle when a low water level sensor is tripped. The harvest cycle is terminated using a thermistor located at the outlet of the condenser. The temperature of the refrigerant is measured by a thermistor at the beginning of the harvest cycle to see how hot the hot gas flowing through the hot gas defrost valve is. Next, the microcontroller determines what the refrigerant temperature from the evaporator should be at the completion of the harvest cycle. Another thermistor at the outlet of the evaporator is monitored and when this temperature is reached, the control system terminates the harvest cycle and returns to the freezing cycle. Alternatively, the microcontroller sets the harvest duration. As yet another approach, microcontrollers
Looking at the rate of temperature rise of the refrigerant leaving the evaporator, if a substantial temperature rise is detected, the harvest cycle is stopped.
【０００５】この制御装置には幾つかの欠点がある。第
１に、この制御装置では、低水位センサ及び２つのサー
ミスタを含む種々のセンサが必要である。第２に、蒸発
器の出口側に配置されサーミスタは、低温冷媒戻りライ
ン上で結露が生じないように保護する必要があり、しか
も圧縮機（これもこのラインに連結されている）からの
振動を受けるような場所に配置されている。第３に、サ
ーミスタが凝縮器を出た冷媒の温度を検知する時期は、
収穫サイクルの開始直後であり、これは冷凍サイクル
中、比較的不安定な時間であり、それにより作業の一貫
性が一層困難になる。水位センサ又は氷厚さセンサを使
用しないで（なお、これらは共に、典型的な使用環境条
件で繰返し使用されると故障する）、収穫サイクルを開
始できる簡単な制御装置を開発できれば非常に有益であ
る。小型製氷機に使用でき、これらの製造費をそれほど
増大させずに、従来公知の簡単な制御系と比較して製氷
機の効率を大幅に向上させることが出来る安価な制御系
を開発できれば有益である。かかる改良型制御系は、周
囲温度だけでなく、凝縮器コイルに付着した汚れの増量
傾向及び凝縮器コイルの前を通り過ぎる空気流の部分的
遮断をも含む種々の条件に基づいて収穫サイクルを開始
させたり停止させることが好ましい。This control device has several disadvantages. First, the controller requires various sensors including a low water level sensor and two thermistors. Second, the thermistor, located at the outlet side of the evaporator, needs to be protected from condensation on the cold refrigerant return line, and the vibration from the compressor (also connected to this line) Is located in a location that receives Third, when the thermistor detects the temperature of the refrigerant leaving the condenser,
Immediately after the start of the harvest cycle, which is a relatively unstable time during the refrigeration cycle, which makes work consistency more difficult. Without the use of water level sensors or ice thickness sensors (both of which would fail if used repeatedly in typical use environment conditions), it would be highly beneficial to develop a simple controller that could initiate the harvest cycle. is there. It would be beneficial if an inexpensive control system could be developed that could be used in small ice machines and could significantly improve the efficiency of the ice machine compared to previously known simple control systems without significantly increasing these manufacturing costs. is there. Such an improved control system initiates the harvest cycle based not only on ambient temperature but also on various conditions including a tendency to build up dirt adhering to the condenser coil and a partial cutoff of the air flow past the condenser coil. It is preferable to stop or stop.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】最適凍結サイクル持続時
間と、冷媒が凍結サイクルの安定した部分内にあって氷
が凍結しはじめたとき、凍結サイクルの開始後の所定の
時期において凝縮器を出ている冷媒の温度との間には強
い相関関係があることが分かった。また、最適収穫サイ
クル持続時間と、凍結サイクルの終了前の所定の時期に
おいて凝縮器を出ている冷媒温度との間には強い相関関
係があることも分かった。本発明者によまこれらの知見
及び関連の知見を利用して、好ましくはセンサを一つだ
け使用すると共に凝縮器の出口側に配置されたサーミス
タを使用する製氷機用の簡単な制御系を開発した。第１
の特徴に関し、本発明の要旨は、圧縮機、凝縮器、膨張
装置、蒸発器及びこれらの間の冷媒ラインを有する製氷
機の収穫サイクルを開始させる方法であって、圧縮機か
らの冷媒が凝縮器に流れ、そして膨張装置を通って蒸発
器に流れる凍結サイクルを開始させる段階ａ）と、凝縮
器と膨張装置との間の箇所で、凍結サイクル開始後の所
定の時期に冷媒の温度を測定する段階ｂ）と、測定した
温度を用いて凍結サイクルの所望の持続時間を決定する
段階ｃ）と、凍結サイクルを終了させ、凍結サイクルの
所望持続時間の終わりに収穫サイクルを開始させる段階
ｄ）とを有することを特徴とする方法にある。SUMMARY OF THE INVENTION The optimum freeze cycle duration and when the refrigerant is within a stable portion of the freeze cycle and ice begins to freeze, exit the condenser at a predetermined time after the start of the freeze cycle. It has been found that there is a strong correlation between the temperature of the refrigerant and the temperature of the refrigerant. It has also been found that there is a strong correlation between the optimal harvest cycle duration and the temperature of the refrigerant leaving the condenser at a predetermined time before the end of the freezing cycle. The inventor has taken advantage of these and related findings to develop a simple control system for an ice maker that preferably uses only one sensor and uses a thermistor located on the outlet side of the condenser. developed. First
SUMMARY OF THE INVENTION The gist of the present invention is a method of starting a harvest cycle of an ice maker having a compressor, a condenser, an expansion device, an evaporator, and a refrigerant line therebetween, wherein the refrigerant from the compressor is condensed. A) initiating a freezing cycle flowing into the condenser and then through the expansion device to the evaporator, and measuring the temperature of the refrigerant at a point between the condenser and the expansion device at a predetermined time after the start of the freezing cycle. B) determining the desired duration of the freezing cycle using the measured temperature; and c) terminating the freezing cycle and starting a harvesting cycle at the end of the desired duration of the freezing cycle. And a method comprising:
【０００７】第２の特徴に関し、本発明の要旨は、製氷
機の収穫サイクル持続時間を制御する方法であって、冷
媒が圧縮機により圧縮されて凝縮器に吐出され、凝縮器
から冷媒が冷媒ライン中を膨張装置に流れ、蒸発器を通
って圧縮機に戻る凍結サイクルを開始させる段階ａ）
と、凝縮器を出た冷媒の温度を凍結サイクルの終了前の
所定の時期に測定する段階ｂ）と、段階ｂ）で測定した
温度を用いて収穫サイクルの所望持続時間を決定する段
階ｃ）と、段階ｃ）で決定された時間後に収穫サイクル
を終了させる段階ｄ）とを有することを特徴とする方法
にある。好ましくは、本発明の第１及び第２の特徴は併
用される。第３の特徴に関し、本発明の要旨は、製氷機
であって、冷凍系と、給水系と、制御系とから成り、冷
凍系は、圧縮機、入口及び出口を備えた凝縮器、膨張装
置、蒸発器及び相互連結用冷媒ラインで構成され、給水
系は、清水入口、水循環装置、蒸発器と熱接触関係にあ
る氷成形装置及び相互連結用給水ラインで構成され、制
御系は、凝縮器の出口と熱接触関係にある温度検知装置
及び温度検知装置からの入力を、凍結サイクル開始後の
所定の時期に用いて凍結サイクルの所望持続時間を決定
する動作と、凍結サイクルの開始前の所定の時期に用い
て収穫サイクルの所望持続時間を決定する動作の双方又
はいずれか一方を行い、しかる後、冷凍系及び給水系を
制御して所望持続時間の終わりまで凍結サイクルと収穫
サイクルの両方又はいずれか一方で動作させ、しかる
後、サイクルを切り換えるようプログラムされているマ
イクロプロセッサで構成されていることを特徴とする製
氷機にある。[0007] With respect to the second aspect, the gist of the present invention is a method for controlling the duration of a harvest cycle of an ice machine, wherein a refrigerant is compressed by a compressor and discharged to a condenser, and the refrigerant is discharged from the condenser. Initiating a freezing cycle flowing in the line to the expansion device and back through the evaporator to the compressor a)
B) measuring the temperature of the refrigerant leaving the condenser at a predetermined time before the end of the freezing cycle, and c) determining the desired duration of the harvest cycle using the temperature measured in b). And d) terminating the harvest cycle after the time determined in step c). Preferably, the first and second aspects of the invention are used together. Regarding the third feature, the gist of the present invention is an ice machine, comprising a refrigeration system, a water supply system, and a control system, wherein the refrigeration system includes a compressor, a condenser having an inlet and an outlet, and an expansion device. The water supply system is composed of a fresh water inlet, a water circulation device, an ice forming device in thermal contact with the evaporator, and an interconnection water supply line, and the control system includes a condenser. An operation for determining a desired duration of the freezing cycle by using a temperature detecting device in thermal contact with the outlet of the device and an input from the temperature detecting device at a predetermined time after the start of the freezing cycle; And / or operation to determine the desired duration of the harvest cycle using the time period, and then control the refrigeration and water supply systems until the end of the desired duration and / or the freeze cycle and / or the harvest cycle. either It is operated in the way, and thereafter, in the ice making machine, characterized in that it is constituted by a microprocessor that is programmed to switch the cycle.
【０００８】サーミスタを用いて凍結サイクル開始後の
所定の時期又は凍結サイクルの終了前の所定の時期に凝
縮器を出ている冷媒の温度を測定することによって、例
えば凝縮器の清浄度、空気流の遮断具合、周囲空気の温
度、圧縮機の変動のような変数を正確に考慮できる。さ
らに、サーミスタは代表的には温かく且つ乾燥した環境
中に配置される。また、制御系の好ましい実施形態は、
この一つのサーミスタを用いて凍結サイクルと収穫サイ
クルの両方の最適持続時間を決定する。かくして、製氷
機の主要な制御機能をたった一つのセンサを用いて制御
できる。本発明の上記利点及び他の利点は、添付の図面
を参照すると最もよく理解されよう。By using a thermistor to measure the temperature of the refrigerant leaving the condenser at a predetermined time after the start of the freezing cycle or at a predetermined time before the end of the freezing cycle, for example, the cleanliness of the condenser, the air flow Variables, such as the degree of shutoff, ambient air temperature, and compressor variations. Further, the thermistors are typically located in a warm and dry environment. Also, a preferred embodiment of the control system is:
This one thermistor is used to determine the optimal duration of both the freezing and harvesting cycles. Thus, the main control functions of the ice maker can be controlled using only one sensor. The above and other advantages of the present invention will be best understood with reference to the accompanying drawings.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】本発明を具体化した製氷機１０の
好ましい実施形態が図１〜図４に示されている。製氷機
は、上方部分に位置した断熱壁及び機械的構成要素のう
ち幾つかが納められたベースを備えたキャビネット１４
内に収容されている。ドア１２（図１には示している
が、図面を分かりやすくするため他の図では省いてあ
る）が、キャビネット１４の正面開口に嵌まっている。
製氷機のベース部分の前部は、空気をベース区画室に通
すグリル１６によって覆われている。ドア１２は好まし
くは、誰かが製氷機１０から氷を取り出したい時にドア
を上に回して製氷機１０の頂部内へ滑り込ませることが
できるようにするピボットでキャビネット１４の頂部に
連結されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of an ice maker 10 embodying the present invention is shown in FIGS. The ice machine comprises a cabinet 14 having a base in which some of the mechanical components are located and insulating walls located in the upper part.
Housed within. A door 12 (shown in FIG. 1 but omitted in other figures for clarity) fits into the front opening of cabinet 14.
The front of the base of the ice maker is covered by a grill 16 which allows air to pass through the base compartment. The door 12 is preferably connected to the top of the cabinet 14 by a pivot that allows the door to turn up and slide into the top of the ice maker 10 when someone wants to remove ice from the ice maker 10.
【００１０】製氷機１０の内側には、製氷機のベース区
画室の上方に着座した状態で氷貯蔵ビン３６が設けられ
ている。製氷機は、給水系、冷凍系及び制御系を有し、
これらの各々につき以下に詳細に説明する。給水系は、
好ましくは従来設計のポンプ４４の形態の水循環装置を
有する。ポンプのベースは、氷貯蔵ビン３６の上方でキ
ャビネット１４の内側に取り付けられた貯水器又は水リ
ザーバ４６内に位置している。水は、好ましくは水入口
電磁弁４２（図６）によって制御される清水入口４１を
通って貯水器４６に流入する。過剰の水は、図４で最も
よく分かるように立て管５０から溢れ出て排水ライン５
８から流れ出るようになる。ポンプ４４からの水は、水
ライン５４を通って分配器５２に至り、分配器５２から
その中に成形されたバッフル（図３で最もよく分かる）
の周りに流れ、そして氷成形装置４８（これについて
は、以下に一層詳細に説明する）上に流下する。凍結し
ない水はリザーバ４６内へ戻る。クリーニング作業中、
リザーバは好ましくは、立て管５０を引き抜くことによ
って排水される。An ice storage bin 36 is provided inside the ice maker 10 while being seated above the base compartment of the ice maker. The ice maker has a water supply system, a refrigeration system, and a control system,
Each of these is described in detail below. The water supply system
It preferably has a water circulation device in the form of a pump 44 of conventional design. The base of the pump is located in a reservoir or water reservoir 46 mounted inside the cabinet 14 above the ice storage bin 36. Water flows into reservoir 46 preferably through fresh water inlet 41 controlled by water inlet solenoid valve 42 (FIG. 6). Excess water overflows from the stack 50 as best seen in FIG.
Start to flow from 8. Water from the pump 44 passes through a water line 54 to a distributor 52, from which a baffle molded therein (best seen in FIG. 3).
And flows down onto an ice forming device 48, which is described in more detail below. The unfrozen water returns into the reservoir 46. During cleaning work,
The reservoir is preferably drained by withdrawing standpipe 50.
【００１１】氷成形装置４８は好ましくは、独特なプレ
ス加工金属パンで構成される。従来、かかるパンの製作
にあたっては、金属板を折り曲げてパンの底部を包囲す
る側部を形成していた。これら側部が互いに接する縁
は、水がパンから漏れ出ないように封止する必要があ
る。本発明のパンは好ましくは、銅から絞り加工（draw
ing)又はプレス加工（stamping）され、かくして側壁は
底板と一体ユニットとして形成される。側壁が互いに交
差又は接するコーナー部は、それ以上の処理をしなくて
も水不浸透性である。氷成形装置４８はさらに、角氷が
形成される個々のポケットを形成するようパンの側壁と
協働するグリッド４９（図４）を有する。グリッド４９
の水平部材とパンの頂部及び底部側壁は、約１５°の角
度をなして下方に傾斜していて、パンの背部に設けられ
ている蒸発器コイル２４を霜取りするよう収穫サイクル
が開始すると、角氷が容易に滑り出るようになってい
る。氷成形装置４８は好ましくは、プレス加工金属パン
をインサート射出成形してプラスチック構成部品がパン
上に成形されるようにすることによって作られる。図１
で最もよく分かるように、これらプラスチック構成部品
は、氷成形装置４８をキャビネット１４に取り付けるた
めのタブ及び氷成形装置から落下する角氷をそらしてこ
れらが貯水器４６内に落下しないで氷貯蔵ビン３６内に
落下するようにするフィン１７を含む。好ましくは、プ
レス加工金属パンは、その外縁部の周りにリップを有
し、このリップは成形工具と協働して成形中の塑性流動
を遮断する。[0011] The ice forming device 48 is preferably constructed of a unique pressed metal pan. Conventionally, in manufacturing such a bread, a metal plate was bent to form a side portion surrounding the bottom of the bread. The edges where these sides touch each other must be sealed to prevent water from leaking out of the pan. The bread of the present invention is preferably drawn from copper.
ing) or stamping, so that the side walls are formed as an integral unit with the bottom plate. The corners where the side walls intersect or touch each other are water-impermeable without further treatment. The ice forming device 48 further has a grid 49 (FIG. 4) that cooperates with the side walls of the pan to form individual pockets in which ice cubes are formed. Grid 49
The horizontal member and the top and bottom sidewalls of the pan are inclined downward at an angle of about 15 ° so that when the harvest cycle begins to defrost the evaporator coil 24 located on the back of the pan, The ice slides out easily. The ice forming device 48 is preferably made by insert injection molding a pressed metal pan so that the plastic component is molded onto the pan. FIG.
As can best be seen, these plastic components provide a tub for mounting the ice forming device 48 to the cabinet 14 and an ice storage bin without diverting ice cubes falling from the ice forming device into the sump 46. Including fins 17 that fall into 36. Preferably, the pressed metal pan has a lip around its outer edge, which lip cooperates with the forming tool to block plastic flow during forming.
【００１２】図５に概略的に示す冷凍系は、圧縮機２
２、凝縮器２８、蒸発器２４及び細管２６の形態の膨張
装置を含む。圧縮機２２及び凝縮器２８は、製氷機１０
のベース内に収容されている。蒸発器は、氷成形装置４
８の背部に取り付けられた蛇のように曲がりくねった管
又はコイルの形態である（図４）。通常、冷媒は圧縮機
２２から凝縮器２８に流れ、次に細管２６を通って蒸発
器２４に流れる。しかしながら、収穫サイクル中、高温
ガスバイパス弁３０が開いて高温冷媒が圧縮機２２から
蒸発器２４へ直接流れるようにする。冷凍系は好ましく
は、細管２６から見て直ぐ上流側に位置した乾燥器２５
を更に有する。細管２６は、蒸発器２４の入口側に連結
されている。細管２６は、直径が非常に小さくて絞り手
段として機能し、これを通る冷媒の流れに対して測定で
きる程度の抵抗を与える。冷媒は、細管２６に流入する
ときには液体の形態であるが、次に蒸発器内で膨張して
気体になる。かくして、制流作用を発揮できる細管２６
は膨張装置として役立つ。細管２６は、図５に点線で示
すように圧縮機２２の吸込み側に連結された冷媒ライン
の周りに巻き付けられており、次に、この冷媒ラインの
外壁を貫通し、冷媒ラインの内部を下方へ延びている。
細管２６は吸込み側冷媒ラインを出て、蒸発器２４の入
口側で冷媒ラインに入る。細管と吸込み側冷媒ラインと
の間の接触により、ライン相互間の良好な熱接触関係が
得られ、米国特許第５，０６５，５８４号で説明されて
いるように冷媒に関する熱伝達を内部で行なわせること
ができる。なお、かかる米国特許の内容を本明細書の一
部を形成するものとしてここに引用する。大体におい
て、冷凍系の細かい点は本発明にとって重要ではなく、
むしろこれらは当業者における通常の知識に属し、した
がってこれ以上詳細には説明しない。しかしながら、他
の小型製氷機に関しては、正確な量の冷媒を冷凍装置内
で使用することは製氷機の適正な作動にとって非常に重
要であることは注目される。The refrigeration system schematically shown in FIG.
2, including an expansion device in the form of a condenser 28, an evaporator 24 and a capillary 26. The compressor 22 and the condenser 28 are connected to the ice making machine 10.
Housed in a base. The evaporator is an ice forming device 4
8 in the form of a serpentine tube or coil attached to the back of FIG. 8 (FIG. 4). Typically, refrigerant flows from the compressor 22 to the condenser 28 and then through the tubing 26 to the evaporator 24. However, during the harvest cycle, the hot gas bypass valve 30 opens to allow hot refrigerant to flow directly from the compressor 22 to the evaporator 24. The refrigeration system is preferably a dryer 25 located immediately upstream from the capillary 26.
It further has. The thin tube 26 is connected to the inlet side of the evaporator 24. The capillary 26 has a very small diameter and functions as a restricting means, providing a measurable resistance to the flow of the refrigerant therethrough. The refrigerant is in liquid form when flowing into the capillary 26, but then expands into a gas in the evaporator. Thus, the thin tube 26 that can exert a flow control action
Serves as an inflation device. The thin tube 26 is wound around a refrigerant line connected to the suction side of the compressor 22 as shown by a dotted line in FIG. 5, then penetrates the outer wall of the refrigerant line, and passes the inside of the refrigerant line downward. Extending to
The narrow tube 26 exits the suction side refrigerant line and enters the refrigerant line at the inlet side of the evaporator 24. The contact between the capillary and the suction side refrigerant line provides a good thermal contact between the lines and provides for the internal heat transfer of the refrigerant as described in US Pat. No. 5,065,584. Can be made. The contents of such U.S. patents are incorporated herein by reference to form a part of this specification. For the most part, the details of the refrigeration system are not important to the invention,
Rather, they are within the ordinary knowledge of a person skilled in the art and will therefore not be described in further detail. However, it is noted that for other small ice machines, the use of the correct amount of refrigerant in the refrigeration system is critical to the proper operation of the ice machine.
【００１３】製氷機１０の制御系の構成要素は非常に非
常に少ない。上述のように、感温装置又は温度検出装
置、好ましくはアルミニウムカプセル入りサーミスタ６
２が、凝縮器２８の出口側に配置されている。好ましい
サーミスタ６２は、ペンシルベニア州セント・マリーズ
に所在のアドバンスト・サーマル・プロダクツ社から入
手できる部品（番号E1004AB22P1)である。好ましくは、
サーミスタ６２は、冷媒ラインの直線部分に良好な熱接
触関係をなして設けられており、これを管クランプ７４
によって定位置に保持するのがよい（図５）。サーミス
タは、熱可変抵抗器であり、その抵抗はその温度に比例
して変化する。一対の電線６３が、サーミスタ６２を製
氷機１０内に設けられた回路基板に接続している。既知
電圧の電流がサーミスタ６２に供給される。凝縮器２８
から出る冷媒の温度が変化すると、冷媒管及びアルミニ
ウムカプセルは、熱伝導により熱を迅速に伝達し、それ
によりサーミスタ６２の温度、それゆえに抵抗もまた変
化させる。その結果、サーミスタ６２両端に生じる電圧
降下により、冷媒ラインの温度に比例した電気出力が得
られる。次に、この電気出力、即ち電圧降下を制御系の
残部内において入力として用いる。The components of the control system of the ice maker 10 are very few. As mentioned above, a temperature sensing device or temperature sensing device, preferably a thermistor 6 in an aluminum capsule
2 is arranged on the outlet side of the condenser 28. The preferred thermistor 62 is a part (number E1004AB22P1) available from Advanced Thermal Products, Inc. of St. Marys, PA. Preferably,
The thermistor 62 is provided in good thermal contact with the straight line portion of the refrigerant line.
It is better to keep it in a fixed position by using (FIG. 5). A thermistor is a thermo-variable resistor whose resistance varies in proportion to its temperature. A pair of electric wires 63 connect the thermistor 62 to a circuit board provided in the ice maker 10. A current of a known voltage is supplied to the thermistor 62. Condenser 28
As the temperature of the refrigerant exiting changes, the refrigerant tubes and the aluminum capsule rapidly transfer heat by heat conduction, thereby also changing the temperature of the thermistor 62 and therefore the resistance. As a result, an electric output proportional to the temperature of the refrigerant line is obtained due to a voltage drop generated between both ends of the thermistor 62. This electrical output, or voltage drop, is then used as an input in the rest of the control system.
【００１４】本発明の好ましい制御系は、図６に示す回
路基板又は制御盤６５に取り付けられたマイクロプロセ
ッサ６４を有する。制御盤６５には、さらに、変圧器６
６、ヒューズ６７、数多くの電線を回路基板６５に取り
付けることができるようにするコンセント及びプラグ６
８、３つの継電器７７，７８，７９、ＬＥＤライト８０
及び凍結サイクル回数を手動で増加させるのに用いられ
る氷厚さ調節ノブ８１が取り付けられている。一対のジ
ャンパ線８２を用いて高圧カットアウトスイッチ８３を
回路基板６５に接続するのがよいが、これは任意であ
る。高圧カットアウトスイッチは、水冷式凝縮器を用い
る場合に必要な周知の安全装置である。もし製氷機１０
がこれからの排水を重力の作用で下水ラインに排水でき
ないところに設置されていれば、排水ポンプ（図示せ
ず）を用いるのがよい。かかる排水ポンプは、これが故
障した場合に主装置の作動を停止させるよう主装置に配
線できる安全用バックアップスイッチを有する場合が多
い。ジャンパ線８２を用いてかかる排水ポンプの安全用
バックアップスイッチを接続し、もしかかる排水ポンプ
が故障しても製氷機１０の作動を停止させることができ
るようにするのがよいが、これは任意である。もし排水
ポンプと高圧カットアウトスイッチの両方を用いる場
合、排水ポンプの安全用バックアップスイッチ及び高圧
カットアウトスイッチを、ジャンパ線８２の使用により
直列に配線し、いずれかのスイッチを使用して製氷機の
作動を停止させることができるようにするのがよい。A preferred control system of the present invention has a microprocessor 64 mounted on a circuit board or control panel 65 shown in FIG. The control panel 65 further includes a transformer 6
6, a fuse 67, an outlet and a plug 6 for attaching a large number of electric wires to the circuit board 65.
8, three relays 77, 78, 79, LED light 80
And an ice thickness adjustment knob 81 used to manually increase the number of freeze cycles. The high-voltage cutout switch 83 is preferably connected to the circuit board 65 using a pair of jumper wires 82, but this is optional. The high pressure cutout switch is a well-known safety device required when using a water-cooled condenser. If ice machine 10
However, if it is installed in a place where the future drainage cannot be drained to the sewage line due to the action of gravity, it is preferable to use a drainage pump (not shown). Such drain pumps often have a safety backup switch that can be wired to the main unit to stop operation of the main unit if it fails. The safety backup switch of such a drain pump may be connected using a jumper line 82 so that the operation of the ice maker 10 can be stopped even if the drain pump fails, but this is optional. is there. If both a drain pump and a high pressure cut-out switch are used, a safety backup switch and a high pressure cut-out switch for the drain pump are wired in series using jumper wire 82 and either switch is used to switch the ice machine. The operation should be able to be stopped.
【００１５】図６は、製氷機の他の構成要素、例えば、
空気を凝縮器に引き込むファン７０、水ポンプ４４、高
温ガス電磁弁３０及び水入口電磁弁４２の電気的配線状
態を示している。図６の電気的略図は、製氷機が氷を製
造しているときにこれらの構成要素を電気的に動作して
いる状態で示している。圧縮機２２は好ましくは、始動
装置８６だけでなく組込み式過負荷保護装置８５も有し
ている。製氷機１０は好ましくは、３つの位置を備えた
トグルスイッチ８７を有する。図６では、トグルスイッ
チは、その常態の「オン（作動）」又は「製氷」位置で
示されている。接触が行なわれていない場合（スイッチ
がその中央位置にある場合）、製氷機はオフ（作動停
止）状態である。下部の連結が行なわれると、製氷機は
「洗浄」モードに切り替わる。これについては以下に説
明する。制御系は好ましくは、氷貯蔵ビン３６が冷凍シ
ステムを作動停止させることができるほど十分な量の氷
を収容したときを検出するビンサーモスタット８８を更
に有する。ビンサーモスタットは、当該技術分野で周知
のように可撓性の細管を用いている。細管を保護するた
めに、図１、図３及び図４で最もよく分かるようにニッ
ケルメッキの銅管１９が氷貯蔵ビン３６内に固定されて
いて、ビンサーモスタット細管を収納する収納穴として
役立つ。ビンサーモスタット８８は好ましくは、当該技
術分野で従前通り、高度に基づいてサーモスタットの調
節を行なうことができるようにするダイヤル付きノブを
有する。FIG. 6 shows other components of the ice maker, for example,
The electric wiring state of the fan 70 that draws air into the condenser, the water pump 44, the high-temperature gas solenoid valve 30, and the water inlet solenoid valve 42 is shown. The electrical schematic of FIG. 6 shows these components in electrical operation when the ice maker is making ice. The compressor 22 preferably has a built-in overload protection device 85 as well as a starting device 86. The ice maker 10 preferably has a toggle switch 87 with three positions. In FIG. 6, the toggle switch is shown in its normal "on" or "ice" position. If no contact is made (the switch is in its central position), the ice maker is off (deactivated). When the lower connection is made, the ice machine switches to the "wash" mode. This will be described below. The control system preferably further comprises a bin thermostat 88 that detects when the ice storage bin 36 contains enough ice to shut down the refrigeration system. Bin thermostats use flexible tubing as is well known in the art. To protect the tubules, a nickel-plated copper tubing 19 is secured within the ice storage bin 36, as best seen in FIGS. 1, 3 and 4, and serves as a storage hole for the bin thermostat tubing. The bin thermostat 88 preferably has a dialed knob that allows the thermostat to be adjusted based on altitude, as is conventional in the art.
【００１６】本発明の好ましい実施形態の一特徴（コス
ト削減のことである）は、継電器のうち幾つかが２以上
の装置の制御に用いられることにある。かくして、ファ
ンモータ７０及び水ポンプ４４は１つの継電器、即ち継
電器７９によって制御され、同時にオン状態になる。同
様に、継電器７８を付勢することにより高温ガスバイパ
ス弁３０と水入口弁４２は両方とも開かれる。その結
果、収穫サイクルが始まると、清水も水リザーバ４６に
加えられる。水リザーバが収穫サイクルの終了前に再び
満杯になるので、水の連続的な追加により、リザーバ４
６内の水が管５０から溢れ出て不純物を洗い流す。さも
なければこの不純物は純水が凍結して氷になるときに堆
積する。収穫サイクルが始まると、次の凍結サイクルが
始まるまでファン７０及び水ポンプ４４の作動は停止す
る。One feature of the preferred embodiment of the present invention (reducing cost) is that some of the relays are used to control more than one device. Thus, fan motor 70 and water pump 44 are controlled by one relay, relay 79, and are on at the same time. Similarly, energizing relay 78 opens both hot gas bypass valve 30 and water inlet valve 42. As a result, fresh water is also added to the water reservoir 46 when the harvest cycle begins. Since the water reservoir is full again before the end of the harvest cycle, the continuous addition of water will cause the reservoir 4
The water in 6 overflows from the tube 50 to wash away impurities. Otherwise, the impurities accumulate when the pure water freezes to ice. When the harvest cycle starts, the operation of the fan 70 and the water pump 44 stops until the next freeze cycle starts.
【００１７】マイクロプロセッサ６４は、種々の入力を
用いて製氷機１０の製氷用構成要素を制御するコンピュ
ータプログラムを含む。コンピュータプログラム内の種
々のルーチンに関するフローチャートが図７〜図１２に
詳しく記載されている。マイクロプロセッサ６４は、凍
結サイクル開始後所定の時期に感温装置、例えばサーミ
スタ６２からの入力（フローチャート中では「液体ライ
ン温度（LIQUID LINETEMPERATURE)」と称する）を用い
て凍結サイクルの所望の持続時間を決定すると共に冷凍
系及び給水系を制御して所望持続時間の終わりまでは凍
結サイクルで、次に収穫サイクルで動作するようプログ
ラムされている。変形例として、或いはより好ましく
は、マイクロプロセッサ６４はこれに加えて、凍結サイ
クル終了前の所定の時期にサーミスタ６２からの入力を
用いて収穫サイクルの所望の持続時間を決定するようプ
ログラムされている。凍結サイクルの持続時間がマイク
ロプロセッサ６４によって決定されると、マイクロプロ
セッサが凍結サイクル終了前の所定の時期に温度測定値
をとることは、これまた簡単であろう。凍結サイクルを
幾分好ましさの度合の低い装置で終了させる場合、マイ
クロプロセッサは温度の浮動メモリを維持し、かかるメ
モリ内で凍結サイクルの終了時点よりも１分間早く温度
測定値を使用できるのがよい。The microprocessor 64 includes a computer program that controls the ice making components of the ice maker 10 using various inputs. Flow charts for various routines in the computer program are described in detail in FIGS. At a predetermined time after the start of the freezing cycle, the microprocessor 64 uses a temperature sensing device, for example, an input from a thermistor 62 (referred to as “LIQUID LINE TEMPERATURE” in the flowchart) to determine the desired duration of the freezing cycle. The determination and control of the refrigeration and water supply systems are programmed to operate in a freezing cycle until the end of the desired duration and then in a harvest cycle. Alternatively, or more preferably, microprocessor 64 is additionally programmed to determine the desired duration of the harvest cycle using input from thermistor 62 at a predetermined time prior to the end of the freeze cycle. . Once the duration of the freeze cycle has been determined by the microprocessor 64, it will again be easy for the microprocessor to take temperature measurements at predetermined times before the end of the freeze cycle. If the freeze cycle is terminated on a somewhat less preferred device, the microprocessor maintains a floating memory of the temperature in which the temperature readings can be used one minute earlier than at the end of the freeze cycle. Is good.
【００１８】マイクロプロセッサによって用いられる温
度、又はより好ましくはサーミスタの読みは、短期間内
での幾つかの読み、例えば１秒間隔で得た１６ヶの読み
の平均値であることが好ましい。マイクロプロセッサ６
４は好ましくは、温度測定値を表わすサーミスタの読み
と比較して、最適な凍結及び収穫サイクル持続時間の記
録データを有する。好ましい製氷機１０に関するデータ
が図１３及び図１４に示されている。このデータは、図
１３及び図１４に示す曲線をモデル化した数式の形であ
るのがよい。しかしながら、データはサーミスタ６２か
ら戻る電圧に基づいてこれら所望持続時間を決定するの
に用いられるルックアップテーブルの形態であるのが好
ましい。製氷機１０は、常態の作動モード及び「洗浄」
作動モードを有している。常態作動モードでは、トグル
スイッチ８７（フローチャート中では「モードスイッチ
（MODE SWITCH)」と称する）は、「オン」（又は
「氷」）位置にあり、製氷機は、ビンサーモスタット８
８が氷貯蔵ビン３６がすでに一杯であることを指示して
いない限り、常態では氷を製造しているであろう。製氷
機の当初の始動時又はビンサーモスタットが追加の氷が
必要であることを指示した後、製氷機を再始動する際
（図１８）、最初の事態として、高温ガスバイパス電磁
弁３０及び水入口弁４２（それぞれ、フローチャート中
では「ＨＧＶＳ」及び「ＷＦＳ」と称する）を付勢す
る。これにより、水リザーバ４６が満杯になる。高温ガ
スバイパス電磁弁及び水入口電磁弁が３分間にわたって
付勢された後、圧縮機２２が付勢される。圧縮機は、高
温ガスバイパス電磁弁が開いた状態で５秒間作動し、そ
れにより圧縮機を始動させることが容易になる。この５
秒後、水ポンプ４４及び凝縮器用ファンモータ７０を付
勢し、高温ガスバイパス電磁弁３０及び水入口電磁弁４
２を消勢する。今や、製氷機は、圧縮機、水ポンプ及び
凝縮器用ファンモータが付勢され、高温ガスバイパス電
磁弁及び水入口電磁弁が消勢された状態の凍結サイクル
（図９）の状態にある。凍結サイクルを開始してから１
０分後に、マイクロプロセッサ６４はサーミスタから戻
る電圧を読み取って、どれほど長く凍結サイクルの状態
にしておくべきかを決定する。この凍結時間の終了手前
１分間の時点においてサーミスタ６２の第２の抵抗の読
みを得て収穫サイクルの長さを決定する。凍結サイクル
が完了すると（図１０）、制御系は、水ポンプ４４及び
凝縮器用ファンモータ７０を消勢し、収穫サイクル持続
時間の間、高温ガスバイパス電磁弁３０及び水入口電磁
弁４２を付勢する。圧縮機２２は、収穫サイクル中は付
勢状態のままである。収穫サイクルが終わると圧縮機２
２、水ポンプ４４及び凝縮器用ファンモータ７０が全て
付勢され、製氷機は新たな凍結サイクルに戻る（図
８）。高温ガスバイパス電磁弁３０及び水入口電磁弁４
２は消勢される。The temperature used by the microprocessor, or more preferably the thermistor reading, is preferably the average of several readings within a short period of time, for example 16 readings taken at one second intervals. Microprocessor 6
4 preferably has recorded data of the optimal freezing and harvest cycle duration as compared to a thermistor reading representing the temperature measurement. Data for the preferred ice maker 10 is shown in FIGS. This data is preferably in the form of a mathematical expression that models the curves shown in FIGS. However, the data is preferably in the form of a look-up table used to determine these desired durations based on the voltage returned from the thermistor 62. The ice maker 10 operates in a normal operation mode and “washing”.
It has an operation mode. In the normal operation mode, the toggle switch 87 (referred to as “MODE SWITCH” in the flowchart) is in the “on” (or “ice”) position, and the ice maker is in the bin thermostat 8.
Unless 8 indicates that the ice bin 36 is already full, it will normally be making ice. When the ice maker is restarted (FIG. 18) upon initial start-up of the ice maker or after the bin thermostat indicates that additional ice is needed, the first situation is that the hot gas bypass solenoid valve 30 and the water inlet Energize valves 42 (referred to as "HGVS" and "WFS" respectively in the flowchart). This fills the water reservoir 46. After the hot gas bypass solenoid valve and the water inlet solenoid valve are energized for three minutes, the compressor 22 is energized. The compressor operates for 5 seconds with the hot gas bypass solenoid valve open, which facilitates starting the compressor. This 5
Seconds later, the water pump 44 and the condenser fan motor 70 are energized, and the hot gas bypass solenoid valve 30 and the water inlet solenoid valve 4
Deactivate 2. The ice machine is now in a freeze cycle (FIG. 9) with the compressor, water pump and condenser fan motors energized and the hot gas bypass solenoid valve and water inlet solenoid valve deenergized. 1 after starting the freezing cycle
After 0 minutes, the microprocessor 64 reads the voltage returned from the thermistor to determine how long the freeze cycle should remain. One minute before the end of the freezing time, a second resistance reading of the thermistor 62 is obtained to determine the length of the harvest cycle. Upon completion of the freeze cycle (FIG. 10), the control system deactivates the water pump 44 and condenser fan motor 70 and energizes the hot gas bypass solenoid valve 30 and the water inlet solenoid valve 42 for the duration of the harvest cycle. I do. Compressor 22 remains energized during the harvest cycle. Compressor 2 after harvest cycle
2. The water pump 44 and the condenser fan motor 70 are all energized, and the ice machine returns to a new freezing cycle (FIG. 8). High temperature gas bypass solenoid valve 30 and water inlet solenoid valve 4
2 is deactivated.
【００１９】回路基板６５上に配置されている氷厚さ調
節ノブ８１を用いると、ルックアップテーブルから決定
された所望の凍結時間について最長５分間まで加減する
ことができる。当初の始動サイクルに関し、凍結サイク
ルが始まり、圧縮機が作動していない時、凍結サイクル
の動作時間は、ルックアップテーブルから決定された通
常の時間よりも３分間長いであろう（図９参照）。これ
は、１０分間の計時を開始する前に圧縮機を３分間作動
させることによって達成される。その結果、この最初の
サイクルでは、サーミスタの電圧は実際には作動時間の
１３分間後に測定される。当初の凍結サイクルにおける
この小刻みな増加は、当初の始動サイクルと関連した非
能率性を補償する。次に行なわれる全ての凍結サイクル
持続時間は、ルックアップテーブルに基づくプログラム
時間に従う。製氷機は、ビンサーモスタット８８が開い
て制御盤への電力供給を止めるまで凍結サイクルと収穫
サイクルの間をサイクル動作し続けるであろう。ビンサ
ーモスタットが再び閉じると、製氷機は上述のように再
始動する。Using the ice thickness adjustment knob 81 disposed on the circuit board 65, the desired freezing time determined from the look-up table can be adjusted up to 5 minutes. For the initial start cycle, when the freeze cycle begins and the compressor is not running, the run time of the freeze cycle will be three minutes longer than the normal time determined from the look-up table (see FIG. 9). This is achieved by running the compressor for 3 minutes before starting the 10 minute clock. As a result, in this first cycle, the thermistor voltage is actually measured 13 minutes after the operating time. This small increase in the initial freeze cycle compensates for the inefficiencies associated with the initial start cycle. All subsequent freeze cycle durations follow the program time based on the look-up table. The ice maker will continue to cycle between the freeze cycle and the harvest cycle until the bin thermostat 88 opens and removes power to the control panel. When the bin thermostat closes again, the ice maker restarts as described above.
【００２０】トグルスイッチが「洗浄」位置にセットさ
れていると、マイクロプロセッサ６４は製氷機を図１１
及び図１２に示す洗浄サイクル、充填サイクル及びすす
ぎ洗いサイクルの間でサイクル動作させる。これらのサ
イクルと付勢される構成要素は次の通りである。最初の
充填サイクル中（これは３分間続く）、高温ガスバイパ
ス電磁弁３０及び水入口電磁弁４２を付勢する。オペレ
ータが水リザーバに対して洗浄及び／又は殺菌溶液を加
えることができるのはこの時間の終わりの時点である。
洗浄サイクルの次の部分中（これは１０分間続く）、水
ポンプ４４及び凝縮器用ファンモータ７０を付勢し、高
温ガスバイパス電磁弁及び水入口電磁弁は付勢しない。
しかる後、製氷機は、充填及びすすぎ洗いサイクル間を
８回の繰返しでサイクル動作する。各充填サイクルで
は、高温ガスバイパス電磁弁及び水入口電磁弁を３分間
付勢する。次に、これらの弁を閉じる。充填サイクルに
続き、４５秒間のすすぎ洗いサイクルを実施し、かかる
サイクルでは水ポンプ及び凝縮器用ファンモータが付勢
される。洗浄サイクルの最初の充填部分又は次の出来事
の間、もしトグルスイッチを「オフ」位置に切り替える
と、「洗浄」サイクルは終了して、製氷機はオフ状態を
保つであろう。もしトグルスイッチを洗浄サイクルの最
初の充填部分又は次の出来事の間に「オン」位置に切り
替えると、「洗浄」サイクルは終了し、製氷機は製氷サ
イクルで始動するであろう。通常の「洗浄」サイクルの
終了時、製氷機は、トグルスイッチが「オン」位置に動
くまで作動を停止するであろう。変形例として、製氷機
を、「洗浄」モードの終了時に製氷モードに移行するよ
うプログラムしてもよい。しかしながら、オペレータが
製氷機を点検して水リザーバ４６から残留洗浄及びすす
ぎ洗い溶液を除くことができるようトグルスイッチ８７
が手動式であることが好ましい。When the toggle switch is set to the "wash" position, the microprocessor 64 causes the ice maker to operate as shown in FIG.
And a cycle operation between the washing cycle, the filling cycle and the rinsing cycle shown in FIG. These cycles and the energized components are as follows. During the first fill cycle (which lasts 3 minutes), the hot gas bypass solenoid valve 30 and the water inlet solenoid valve 42 are energized. It is at the end of this time that the operator can add cleaning and / or sterilizing solution to the water reservoir.
During the next part of the wash cycle (which lasts 10 minutes), the water pump 44 and the condenser fan motor 70 are energized, and the hot gas bypass solenoid valve and the water inlet solenoid valve are not energized.
Thereafter, the ice maker is cycled eight times between filling and rinsing cycles. In each filling cycle, the hot gas bypass solenoid valve and the water inlet solenoid valve are energized for three minutes. Next, the valves are closed. Following the fill cycle, a 45 second rinse cycle is performed in which the water pump and condenser fan motor are energized. If the toggle switch is switched to the "off" position during the first fill portion of the wash cycle or the next event, the "wash" cycle will end and the ice maker will remain off. If the toggle switch is switched to the "on" position during the first fill portion of the wash cycle or during the next event, the "wash" cycle will end and the ice maker will start with the ice making cycle. At the end of the normal "wash" cycle, the ice maker will stop operating until the toggle switch moves to the "on" position. Alternatively, the ice maker may be programmed to enter ice making mode at the end of the "wash" mode. However, the toggle switch 87 allows the operator to inspect the ice maker and remove residual cleaning and rinsing solution from the water reservoir 46.
Is preferably manually operated.
【００２１】もし製氷機への電力供給が止まっても、マ
イクロプロセッサ６４は、電力の回復時にトグルスイッ
チ位置に応じて「オン」サイクル又は「洗浄」サイクル
で始動するであろう。コストを一段と減少させるために
は、１つの継電器を用いて水ポンプ４４、凝縮器用ファ
ンモータ７０、水入口電磁弁４２及び高温ガスバイパス
電磁弁３０の４つを全て制御するのがよい。継電器は２
つの位置をもつことができる。一方の位置では、水入口
電磁弁及び高温ガスバイパス電磁弁３０を付勢でき、他
方の位置では、ファンモータ７０及び水ポンプを付勢で
きる。好ましい製氷機１０は、１日あたり約４６ポンド
（約２０キログラム）の氷を製造でき、氷貯蔵ビン３６
内に約１８ポンド（約８キログラム）の氷を貯蔵できる
能力を有するであろう。好ましい製氷機は、Ｒ−１３４
Ａ冷媒を用い、ステンレス鋼製のキャビネット１４を有
する。If power to the ice maker is turned off, the microprocessor 64 will start in an "on" cycle or a "wash" cycle when power is restored, depending on the toggle switch position. In order to further reduce the cost, it is preferable to use a single relay to control all four of the water pump 44, the condenser fan motor 70, the water inlet solenoid valve 42, and the high temperature gas bypass solenoid valve 30. 2 relays
Can have two positions. In one position, the water inlet solenoid valve and the hot gas bypass solenoid valve 30 can be energized, and in the other position, the fan motor 70 and water pump can be energized. The preferred ice machine 10 is capable of producing about 46 pounds (about 20 kilograms) of ice per day and has an ice storage bin 36.
It will have the capacity to store about 18 pounds of ice in it. A preferred ice machine is R-134
It has a stainless steel cabinet 14 using refrigerant A.
【００２２】本発明の好ましいコントローラは、構成部
品が非常に僅かであり、それゆえに低コストの非常に良
好な制御系を提供する。これは、小型製氷機について特
に有利である。制御系は、部分遮断空気流、汚れた状態
の凝縮器及び変動する周囲温度を含む広範な動作条件で
良好に働く。本発明から逸脱することなく上述の好まし
い実施形態を設計変更できることは理解されよう。例え
ば、高温ガスバイパス電磁弁ではなく、他の霜取り装置
をマイクロプロセッサで開始させてもよい。したがっ
て、本発明の範囲は上述の好ましい実施形態ではなく特
許請求の範囲によって定められることは理解されるべき
である。The preferred controller of the present invention has very few components and therefore provides a very good control system at low cost. This is particularly advantageous for small ice machines. The control system works well over a wide range of operating conditions, including partial cut-off air flow, dirty condensers and fluctuating ambient temperatures. It will be appreciated that the preferred embodiment described above can be redesigned without departing from the invention. For example, instead of the hot gas bypass solenoid valve, another defroster may be started by the microprocessor. Therefore, it is to be understood that the scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the preferred embodiments described above.
【図１】本発明の好ましい実施形態の新規な小型製氷機
の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a novel small ice maker according to a preferred embodiment of the present invention.
【図２】図１の製氷機の正面図である。FIG. 2 is a front view of the ice making machine of FIG.
【図３】図２の３−３線矢視断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 2;
【図４】図３の４−４線矢視断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 in FIG. 3;
【図５】図１の製氷機の冷凍系の略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a refrigeration system of the ice making machine of FIG. 1;
【図６】図１の製氷機に用いられる電気系の略図であ
る。FIG. 6 is a schematic diagram of an electric system used in the ice making machine of FIG. 1;
【図７】図１の製氷機のコントローラのマイクロプロセ
ッサで使用されるコンピュータプログラムのフローチャ
ートである。FIG. 7 is a flowchart of a computer program used in the microprocessor of the controller of the ice making machine of FIG. 1;
【図８】図１の製氷機のコントローラのマイクロプロセ
ッサで使用されるコンピュータプログラムのフローチャ
ートである。FIG. 8 is a flowchart of a computer program used in the microprocessor of the controller of the ice making machine of FIG. 1;
【図９】図１の製氷機のコントローラのマイクロプロセ
ッサで使用されるコンピュータプログラムのフローチャ
ートである。FIG. 9 is a flowchart of a computer program used in the microprocessor of the controller of the ice making machine of FIG. 1;
【図１０】図１の製氷機のコントローラのマイクロプロ
セッサで使用されるコンピュータプログラムのフローチ
ャートである。FIG. 10 is a flowchart of a computer program used in the microprocessor of the controller of the ice making machine of FIG. 1;
【図１１】図１の製氷機のコントローラのマイクロプロ
セッサで使用されるコンピュータプログラムのフローチ
ャートである。FIG. 11 is a flowchart of a computer program used in the microprocessor of the controller of the ice making machine of FIG. 1;
【図１２】図１の製氷機のコントローラのマイクロプロ
セッサで使用されるコンピュータプログラムのフローチ
ャートである。FIG. 12 is a flowchart of a computer program used in the microprocessor of the controller of the ice making machine of FIG. 1;
【図１３】図１の製氷機に関して、最適凍結サイクル総
持続時間と、凍結サイクルを開始して１０分後に測定し
た凝縮器を出ている冷媒の温度に比例したサーミスタか
らの電圧との関係を示すグラフ図である。FIG. 13 shows the relationship between the optimal freeze cycle total duration and the voltage from the thermistor proportional to the temperature of the refrigerant leaving the condenser measured 10 minutes after the start of the freeze cycle for the ice machine of FIG. FIG.
【図１４】図１の製氷機に関して、最適収穫サイクル総
持続時間と、凍結サイクルが終了する１分前に測定した
凝縮器を出ている冷媒の温度に比例したサーミスタから
の電圧との関係を示すグラフ図である。FIG. 14 shows the relationship between the optimal harvest cycle total duration and the voltage from the thermistor proportional to the temperature of the refrigerant leaving the condenser measured one minute before the end of the freezing cycle for the ice machine of FIG. FIG.
１０ 製氷機 ２２ 圧縮機 ２４ 蒸発器 ２６ 細管 ２８ 凝縮器 ３０ 高温ガスバイパス電磁弁 ３６ 氷貯蔵ビン ４２ 水入口電磁弁 ４４ 水ポンプ ６２ サーミスタ ６４ マイクロプロセッサ ６５ 回路基板 ７７，７８，７９ 継電器 ８７ トグルスイッチ ８８ ビンサーモスタット DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ice machine 22 Compressor 24 Evaporator 26 Thin tube 28 Condenser 30 Hot gas bypass solenoid valve 36 Ice storage bin 42 Water inlet solenoid valve 44 Water pump 62 Thermistor 64 Microprocessor 65 Circuit board 77, 78, 79 Relay 87 Toggle switch 88 Bin thermostat
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２５Ｃ 5/00 ３０２ Ｆ２５Ｃ 5/00 ３０２Ｚ 5/10 5/10 Ａ (72)発明者 キャリー ジェイ ピアスカーラ アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 54220 マニタウォック サウス フォー ティース ストリート 917 (72)発明者 グレゴリー エフ クルックマ アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 54220 マニタウォック サウス イレヴ ンス ストリート 2135──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F25C 5/00 302 F25C 5/00 302Z 5/10 5/10 A (72) Inventor Carry Jay Pierskala 54220 Manita Wok South, Wisconsin United States Four Teeth Street 917 (72) Inventor Gregory F. Crookma 54220 Manita Wok South Elevens Street 2135 Wisconsin, United States
Claims (30)
これらの間の冷媒ラインを有する製氷機の収穫サイクル
を開始させる方法であって、圧縮機からの冷媒が凝縮器
に流れ、そして膨張装置を通って蒸発器に流れる凍結サ
イクルを開始させる段階ａ）と、凝縮器と膨張装置との
間の箇所において凍結サイクル開始後の所定の時期に冷
媒の温度を測定する段階ｂ）と、測定した温度を用いて
凍結サイクルの所望の持続時間を決定する段階ｃ）と、
凍結サイクルを終了させ、凍結サイクルの所望持続時間
の終わりに収穫サイクルを開始させる段階ｄ）とを有す
ることを特徴とする方法。1. A method for initiating a harvest cycle of an ice maker having a compressor, a condenser, an expansion device, an evaporator, and a refrigerant line therebetween, wherein refrigerant from the compressor flows to the condenser, and A) initiating a freezing cycle flowing through the expansion device to the evaporator, and b) measuring the temperature of the refrigerant at a point between the condenser and the expansion device at a predetermined time after the start of the freezing cycle. C) using the measured temperature to determine the desired duration of the freezing cycle;
Terminating the freezing cycle and starting the harvesting cycle at the end of the desired duration of the freezing cycle d).
の温度は、サーミスタによって測定され、測定した温度
に比例した電圧降下がサーミスタ両端に生じることを特
徴とする請求項１記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein the temperature of the refrigerant present between the condenser and the expansion device is measured by a thermistor, and a voltage drop across the thermistor occurs in proportion to the measured temperature. .
と凍結サイクルの所望持続時間の比較記録データと比較
して実施中の凍結サイクルの所望持続時間を決定するこ
とを特徴とする請求項２記載の方法。3. The desired duration of the freezing cycle being performed is determined by comparing the voltage drop across the thermistor with recorded data comparing the voltage drop and the desired duration of the freezing cycle. the method of.
クル開始後の所定の時期は、冷媒の流れが安定している
時であることを特徴とする請求項１記載の方法。4. The method of claim 1, wherein the predetermined time after the start of the freezing cycle at which the temperature of the refrigerant line is measured is when the flow of the refrigerant is stable.
ルの終了及び収穫サイクルの開始を行うことを特徴とす
る請求項１記載の方法。5. The method according to claim 1, wherein a freezing cycle is terminated and a harvest cycle is initiated using a microprocessor.
値と、後で凍結サイクルの所望持続時間を決定する際に
用いられる凍結サイクルの所望持続時間の結果を比較す
る記録データを含むことを特徴とする請求項５記載の方
法。6. The microprocessor includes recorded data comparing past temperature measurements with a desired freeze cycle duration result that is used later in determining a desired freeze cycle duration. 6. The method of claim 5, wherein
の冷媒ラインの温度を検知するセンサによって測定され
ることを特徴とする請求項１記載の方法。7. The method of claim 1, wherein the temperature of the refrigerant is measured by a sensor that senses a temperature of a refrigerant line between the condenser and the expansion device.
度に比例して得られることを特徴とする請求項７記載の
方法。8. The method of claim 7, wherein the sensor provides an electrical output proportional to the temperature of the refrigerant line.
として用いられ、マイクロプロセッサは、センサの電気
出力から凍結サイクルの所望持続時間を決定することを
特徴とする請求項８記載の方法。9. The method of claim 8, wherein the electrical output is used as an input to a microprocessor, wherein the microprocessor determines a desired duration of the freeze cycle from the electrical output of the sensor.
はサーミスタ両端の電圧降下であることを特徴とする請
求項９記載の方法。10. The method of claim 9, wherein the sensor is a thermistor and the electrical output is a voltage drop across the thermistor.
動していなかったときに凍結サイクルが開始された場
合、所定の追加時間増分を含むことを特徴とする請求項
１記載の方法。11. The method of claim 1, wherein the freeze cycle duration includes a predetermined additional time increment if the freeze cycle was initiated when the compressor was not running.
する方法であって、冷媒が圧縮機により圧縮されて凝縮
器に吐出され、凝縮器から冷媒が冷媒ライン中を膨張装
置に流れ、蒸発器を通って圧縮機に戻る凍結サイクルを
開始させる段階ａ）と、凝縮器を出た冷媒の温度を凍結
サイクル終了前の所定の時期に測定する段階ｂ）と、段
階ｂ）で測定した温度を用いて収穫サイクルの所望持続
時間を決定する段階ｃ）と、段階ｃ）で決定された時間
後に収穫サイクルを終了させる段階ｄ）とを有すること
を特徴とする方法。12. A method for controlling the duration of a harvest cycle of an ice making machine, wherein a refrigerant is compressed by a compressor and discharged to a condenser, and the refrigerant flows from the condenser through a refrigerant line to an expansion device, and the evaporator. A) initiating a freezing cycle returning to the compressor through step b), measuring the temperature of the refrigerant leaving the condenser at a predetermined time before the end of the freezing cycle, and measuring the temperature measured in step b). Using the method to determine a desired duration of a harvest cycle, and d) terminating the harvest cycle after the time determined in step c).
ル開始後の所定の時期に測定し、測定した温度を用いて
凍結サイクルの所望持続時間を決定する段階を更に有す
ることを特徴とする請求項１２記載の方法。13. The method of claim 1, further comprising measuring a temperature of the refrigerant exiting the condenser at a predetermined time after the start of the freezing cycle, and using the measured temperature to determine a desired duration of the freezing cycle. The method according to claim 12.
約１０分であることを特徴とする請求項１３記載の方
法。14. A predetermined time after the start of the freezing cycle,
The method of claim 13, wherein the time is about 10 minutes.
の所定の時期は、約１分であることを特徴とする請求項
１２記載の方法。15. The method of claim 12, wherein the predetermined time before the end of the freezing cycle in step b) is about 1 minute.
わたって得た一連の温度測定値の平均であることを特徴
とする請求項１２記載の方法。16. The method of claim 12, wherein the temperature measured in step c) is an average of a series of temperature measurements taken over a short period of time.
で冷媒ラインと熱接触関係にあるサーミスタの抵抗を測
定することにより得られることを特徴とする請求項１６
記載の方法。17. The method according to claim 16, wherein the series of temperature measurements is obtained by measuring the resistance of a thermistor in thermal contact with the refrigerant line downstream of the condenser.
The described method.
と、制御系とから成り、冷凍系は、圧縮機、入口及び出
口を備えた凝縮器、膨張装置、蒸発器及び相互連結用冷
媒ラインで構成され、給水系は、清水入口、水循環装
置、蒸発器と熱接触関係にある氷成形装置及び相互連結
用給水ラインで構成され、制御系は、凝縮器の出口と熱
接触関係にある温度検知装置及び温度検知装置からの入
力を、凍結サイクル開始後の所定の時期に用いて凍結サ
イクルの所望持続時間を決定する動作と、凍結サイクル
の開始前の所定の時期に用いて収穫サイクルの所望持続
時間を決定する動作の双方又はいずれか一方を行い、し
かる後、冷凍系及び給水系を制御して前記所望持続時間
のいずれか一方又は双方に従って動作させるようプログ
ラムされているマイクロプロセッサで構成されているこ
とを特徴とする製氷機。18. An ice making machine, comprising: a refrigeration system, a water supply system, and a control system, wherein the refrigeration system includes a compressor, a condenser having an inlet and an outlet, an expansion device, an evaporator, and an interconnect. The water supply system is composed of a fresh water inlet, a water circulation device, an ice forming device that is in thermal contact with the evaporator, and an interconnecting water supply line.The control system is in thermal contact with the outlet of the condenser. An operation for determining a desired duration of the freezing cycle by using a certain temperature detecting device and an input from the temperature detecting device at a predetermined time after the start of the freezing cycle, and a harvesting cycle by using the input at a predetermined time before the start of the freezing cycle. And / or operation to determine the desired duration of the micro-controller, and thereafter, the microcontroller programmed to control the refrigeration system and the water supply system to operate according to the one or both of the desired durations. An ice maker comprising a processor.
とを特徴とする請求項１８記載の製氷機。19. The ice making machine according to claim 18, wherein the temperature detecting device is a thermistor.
の所望持続時間を決定するためにサーミスタ両端の電圧
降下を用いることを特徴とする請求項１９記載の製氷
機。20. The ice maker of claim 19, wherein the microprocessor uses the voltage drop across the thermistor to determine a desired duration of the freezing cycle.
有し、マイクロプロセッサは、高温ガスバイパス弁を制
御して凍結サイクル及び収穫サイクルを開始させること
を特徴とする請求項１８記載の製氷機。21. The ice maker of claim 18, wherein the refrigeration system further comprises a hot gas bypass valve, and wherein the microprocessor controls the hot gas bypass valve to initiate a freezing cycle and a harvest cycle. .
入口は、マイクロプロセッサで制御される電磁弁を有す
ることを特徴とする請求項２１記載の製氷機。22. The ice making machine according to claim 21, wherein the water supply system further has a reservoir, and the fresh water inlet has a solenoid valve controlled by a microprocessor.
して冷媒を蒸発器に送ると同時に清水入口電磁弁を操作
して清水を給水系に流入させることができる一つの継電
器を含むことを特徴とする請求項２２記載の製氷機。23. The control system includes one relay capable of operating a hot gas bypass valve to send refrigerant to the evaporator and simultaneously operating a fresh water inlet solenoid valve to allow fresh water to flow into the water supply system. The ice making machine according to claim 22, characterized in that:
ァンを更に有し、制御系は、ファンと水循環装置を同時
に付勢する一つの継電器を含むことを特徴とする請求項
１８記載の製氷機。24. The ice maker of claim 18, further comprising a fan for blowing air across the condenser, wherein the control system includes one relay for simultaneously energizing the fan and the water circulation device. .
されたパンから成り、プレス加工パンは、氷成形装置内
で角氷を形作るのに用いられる底板及び一体の側壁を有
し、側壁が交差するパンのコーナー部は、パンのプレス
加工の結果として水不浸透性であることを特徴とする請
求項１８記載の製氷機。25. The ice forming apparatus comprises a pan pressed from a piece of metal, the pressed pan having a bottom plate and an integral side wall used to form ice cubes in the ice forming apparatus. 19. The ice maker of claim 18, wherein the intersecting bread corners are water impermeable as a result of the bread pressing.
レス加工金属パンにはプラスチック構成部品が連結され
ていることを特徴とすることを特徴とする請求項２５記
載の製氷機。26. The ice maker according to claim 25, wherein the plastic component is connected to the pressed metal pan as a result of the insert injection molding method.
凍系を、圧縮機の作動停止中、清水が製氷機中へ繰り返
し導入され、水循環装置によって循環する洗浄サイクル
で動作させるようプログラムされていることを特徴とす
ることを特徴とする請求項１８記載の製氷機。27. The microprocessor is programmed to operate the water supply and refrigeration systems in a wash cycle in which fresh water is repeatedly introduced into the ice maker and the water circulator is circulated by the water circulator while the compressor is deactivated. 19. The ice maker of claim 18, wherein the ice maker is characterized by:
た立て管を更に有し、清水入口は、電磁弁を有し、洗浄
サイクル中、水が繰返し方式で製氷機に流入し、かくし
て製氷機内に先に流入した水が立て管から溢れ出るよう
にすることを特徴とすることを特徴とする請求項２７記
載の製氷機。28. The water circulating apparatus further comprises a standing pipe connected to the drain line, the fresh water inlet has a solenoid valve, and water flows into the ice maker in a repetitive manner during the washing cycle, and thus in the ice maker. 28. The ice making machine according to claim 27, wherein the water that has flowed in first overflows from the stack pipe.
ルに入れられていることを特徴とする請求項１９記載の
製氷機。29. The ice maker of claim 19, wherein the thermistor is encased in an aluminum capsule.
とする請求項１８記載の製氷機。30. The ice maker of claim 18, wherein the expansion device comprises a thin tube.
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